第２３章　　特殊相対性理論のあらすじ

　 あなたは川辺に立っています。 その上流１００ｍ先に、 あなたのお友達が乗った筏（いかだ）が、 流速 の川の流れに乗って下っています。 また、 流れと同じ方向に風速 の風が吹いています。 筏は、 今ボートに追い越されようとしています。 あなたのお友達にとってのボートの速さは です。 この瞬間、 あなたのお友達が火薬を爆発させました。 無風の下では、 爆発閃光の速さは 、 爆発音の速さは であるとします。 このとき、 あなたにとっての ボート と 爆発閃光 と 爆発音 の速さは、 それぞれいくらになりますか？

　　　ボートの速さ ：　
　　　爆発閃光の速さ ：　　　（ はエーテルの速さです。）
　　　爆発音の速さ ：　

　　　ボートの速さ ：　
　　　爆発閃光の速さ ：　
　　　爆発音の速さ ：　

　　　　　　　＊　光の伝わる媒体（ エーテル ）は絶対的なものではなく、 各観察者に対して静
　　　　　　　　止している相対的なものである ！？

　　　ボートの速さ ：　
　　　爆発閃光の速さ ：　
　　　爆発音の速さ ：　

第２４章　　ばいおりんの慣性系相対性理論の要点

　１．　光の速さが１となるように新しい単位系を設定する。

　２．　時間も空間も同じ単位で表される。

　３．　４次元時空間は、 ３次元の空間と１次元の「 相対時間 」から成り立ち、 ４つの次元は互いに直交する。「 相対時間 」は「 固有時間 」に似ている。
　　　　この４次元時空間では、 ２つの物質の存在する時空点の空間座標値が等しければ、 相対時間座標値が一致していなくても、 ２つの物質が衝突することがある。


　４．　万物は、 この４次元時空間を、 時間（ 絶対時間 ）をパラメーターとして、 絶えず速さ １ で移動している。 万物は、 空間の移動速度が速くなったからといって、 活動や生理学的 ・ 化学的反応の速度が遅くなったりすることはない。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・ ・ ・ ・ ・ ［ ４次元時空間速度の公理 ］

　５．　時間は絶対的なもので、 固有時間は相対的なものである。

　６．　自然法則はあらゆる慣性系において同等である。（ 物質の物理学的な現象は、 どんな観察者から観察されようとも、 その観察者が加速度運動をしていないならば、 同じ物理学的法則が成立する。）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・ ・ ・ ・ ・ ［ 相対性原理 ］


　７．　質量とは、 単位固有時間（ 単位相対時間 ）あたりの重力子の振動数である。
　　　　静止質量とは、 単位絶対時間あたりの重力子の振動数である。
　　　　　　　　　　（ 静止質量とは、 重力子の振動の速さである。）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・ ・ ・ ・ ・ ［ 質量と静止質量の定義 ］


　８．　４次元時空間の座標変換によって、 絶対時間は変化しない。 変化するのは、 物質が移動する４次元時空間の４つの軸の移動の程度の比率である。
　　　　その比率を決定するのは、 観察者に対する被観察物質の空間速度である。 空間速度の座標変換は、 単純なベクトル的加減法には依らない。 それは、 ローレンツ変換から導かれる相対論的速度合成に依る。


　９．　物質の相互関連の因果律も、 あらゆる慣性系において同等である。
　　　　万物は、 物質（ 素粒子や電磁波を含む ）と物質の衝突による相互関連の因果律を保ちながら、 ４次元時空間を移動し続けている。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・ ・ ・ ・ ・ ［ 因果律の公理 ］


１０．　相対性理論は、 事象や物質の存在が観察者にどう認識されるかを取り扱う理論ではない。 相対性理論は客観性を追及する物理学の理論であり、「 事象や物質の存在は観察者の認識の有無にかかわらず現実的な確かなものである。」とする。 したがって、 相対性理論でいう「 観察 」とは、「その座標系内で物質の存在する時空点を客観的に同定する。」という意味である。


１１．　以下の３種類の観察者の慣性系間の座標変換を考察する。

　　　　　　第０観察者 ・・・ 静止している物質たちだけを観察する人

　　　　　　第１観察者 ・・・ 第０観察者に対して等速直線運動をしていて、 さまざまな
　　　　　　　　　　　　　　　　第０観察者が観察している物質たちを観察する人

　　　　　　第２観察者 ・・・ 第１観察者に対して等速直線運動をしていて、 第１観察者
　　　　　　　　　　　　　　　　が観察している物質たちを観察する人


１２．　「 固有時間とは、 物質が移動する相対時間 の大きさである。」と捉えないで、 次のように捉えてしまうのは間違いである。 それは、「 第１観察者が等速直線運動をしている物質を観察した絶対時間中に、 その物質と並走している第０観察者はたったこれだけの絶対的な固有時間をかけてしかその物質を観察していない。」と捉えてしまうことである。
　　　　実際には、 第１観察者が �凾� 時間 かけて物質を観察した場合、 第０観察者も �凾� 時間 かけて物質を観察している。


１３．　ローレンツ変換（ 第１観察者 から 第０観察者への 相対論的座標変換 ）による２つの慣性系の絶対時間の長さの違いは、 あくまでも「 固有時間は、 座標変換によって変化しない。」と仮定した上での座標変換の前後で比較した絶対時間の違いである。
　　　　しかし、 これを、 現実の時間の長さの違いであると考えてしまい、 ２つの慣性系で時間の進むスピードが違うのだと結論づけるのは、 間違いである。
　　　　なぜなら、 ローレンツ変換は、「 光の固有時間（ 相対時間 ）がどんな慣性系でも ０ であるから、 万物の固有時間も座標変換によって不変であろう。」と拡大解釈して作られたからである。
　　　　これに対して、 ばいおりんの慣性系相対性理論は、「 世の中で最も速い光の固有時間は ０ であり、 静止している物質の固有時間は絶対時間に等しい。 一方、 静止している物質の移動空間は ０ であり、 世の中で最も速い光の移動空間は絶対時間に等しい。 だから、・ ・ ・ 」というふうに勝手にイメージを膨らませて作られたものである。


１４．　一定の絶対時間に物質が移動する空間の長さと相対時間の長さは、 その物質に対する観察者の速さによっていろいろと変化する。 つまり、 一定の絶対時間に物質が移動する空間の長さと相対時間の長さは、座標変換によって変化する。


１５．　ローレンツ変換により同時刻性が消滅するために、 座標変換によって空間の長さが変化したように観測されるのであって、 実際に物質が伸展したり収縮するのではない。


１６．　自分の世界での物質が存在する時空点 と 他人の世界でのその物質が存在する時空点 とを無意味に比較したり、 自分の世界での物質の活動状況 と 他人の世界でのその物質の活動状況 とを無意味に比較したりすることなく、 自分の世界で見えることを素直に観察さえすれば、 正しい物理学的観察ができる。


１７．　物質（ 素粒子や電磁波を含む ）と物質の衝突により、 物質がどんな情報や力を受け取ったのかを観察するためには、 第３者的な見方をしてはならない。 その物質の立場に立って観察しなければならない。 相対性理論は「 第３者的な客観的観察（ ニュートン力学 ）」を否定する。


１８．　移動している２つの物質の関係に対しては、 第３者的な見方しかできないのが、 私たちの慣性系である。 しかし、 だからといって、 私たちの世界が無意味な空虚なものということではない。 当事者の立場に立った見方をすれば、 他人と物理学的現象について自由に討論することもできる。


１９．　物質内の重力子の振動の速さ（ 静止質量 ）と、 光源内光子の電磁波的振動の速さと、 電荷内光子の電磁場的振動の速さ（ 電荷量 ）は、 どんな慣性系においても一定である。


２０．　物質中の重力子の振動は、 どんな観察のされ方をしても、 単位絶対時間あたりの振動数、 つまり、 重力子の振動の速さ（ 静止質量 ）は、 一定であり、 その振動は相対時間方向にのみ圧縮され、 それが空間を速さ １ で伝わって行く。 そして、 それは重力を生む。


２１．　光源内で発生する光子の電磁波的振動は、 どんな観察のされ方をしても、 単位絶対時間あたりの振動数、 つまり、 光子の電磁波的振動の速さは一定であり、 その振動は、 相対時間成分と空間成分に分解され、 その振動の相対時間成分が、 空間を光の速さで伝わって行く。


２２．　電荷量を持つ物質中の光子の電磁場的振動は、 どんな観察のされ方をしても、 単位絶対時間あたりの振動数、 つまり、 光子の電磁場的振動の速さ（ 電荷量 ）は一定であり、 その振動は、 そのまま伝わっていくものと、 空間成分と相対時間成分に分解されて、 その振動の空間成分のみが伝わっていくものと２通りある。 これらの振動はいずれも空間を光の速さで伝わっていく。 前者は電場を形成してクーロン力を生み、 後者は磁場を形成してローレンツ力を生む。


２３．　運動する磁場は電場を作り、 運動する電場は磁場を作る。 それもそのはず、 電場と磁場は同じ物理量であり、 見方によってその比率が変化するだけなのだから。


２４．　クーロン力の大きさを決定する因子は、 電荷ではなくて、 電荷に光の速さをかけたものである。（ 電荷に物質の４次元時空間速度をかけたものである。）


２５．　電気的に ０ の空点が ＋ と − に分離するときの、 − の電荷に対する ＋ の電荷の相対的な速度に電荷をかけたものが、 磁場を作る｡


２６．　観察者Ａに対してまっすぐに近づいたり、 あるいは、 遠のいたりしている物質が、 それに加えてそれと垂直な方向へも運動を開始したとき、 観察者Ａにとってのその物質の垂直方向の速さは、 その物質が新たな運動を開始する前の速度と同じ速度で移動している観察者Ｂにとっての速さよりも遅い。
　　　　観察者Ｂに対して等速直線運動をしている物質を、 その物質の運動方向と垂直な方向に移動している観察者Ａが観察すると、 観察者Ａにとっての物質の垂直方向への速さは、 観察者Ｂにとっての速さよりも遅い。


２７．　慣性系相対性理論の座標変換は、 時空原点を通過して移動する物質が存在する時空点の位置ベクトルを、 その長さを変えないように変換する変換であり、 一般的な合同変換（ 任意のベクトルの大きさを不変にする変換 ）とは異なる。


２８．　物質 と 第１観察者 と 第２観察者が、 次のような位置関係で同一直線上に存在しており、 それぞれが右向きに等速直線運動しており、 それぞれの間隔は次第に広がっているとする。
　　　　　　　　第２観察者　　　　　　　　第１観察者　　　　　　　　物質
物質の第１観察者に対する速さを とし、 第１観察者の第２観察者に対する速さを とする。
絶対時点 には、 物質 と 第１観察者 と 第２観察者 は同一の空点に存在するものとする。
時空間座標を　（　空点 ，　相対時点 ，　［ 絶対時点 ］　）　で表す。
すると、 第１観察者の座標系で、 絶対時点 に物質が存在する時空点の座標は次のように表される。
　　　　　　　　
また、 第２観察者の座標系で、 絶対時点 に物質が存在する時空点の座標は次のように表される。
　　　　　　　　
以上の第１観察者から第２観察者への座標変換こそ、 慣性系相対性理論の根本である。


２９．　物質の移動とは、 物質が存在する時空点の変化である。 物質の空間移動とは、観察者と物質との相対的位置関係の変化である。 それは、 慣性系においては相対的なのものであり、 物質が移動しているのか観察者が移動しているのかを区別することはできない。 万物が同じ速さで４次元時空間を移動していることは、 自然の法則である。


３０．　ローレンツ変換は、 ニュートン力学的観察 と 相対論的観察 との通訳の道具であるが、 相対論的座標変換の道具ではない。「 複素数ローレンツ座標変換 」は、 相対論的座標変換の道具であるが、 虚数時間を前提としているので、 非現実的なものである。 現実的な相対論的座標変換の道具になりうるのは、「 相対時間 」を１つの次元とする４次元時空間での回転写像である。

参　　考　　文　　献

お　　わ　　り　　に